|
|
Fault relevance diagnostics of the PMSM under the inter-turn short circuit fault
Zezula, Lukáš ; Václavek, Pavel (oponent) ; Blaha, Petr (vedoucí práce)
This thesis describes the mathematical modeling of a permanent magnet synchronous motor under a stator winding's inter-turn short circuit fault, the discretization of obtained model, and the model-based fault relevance diagnostics. A description of a shorted machine is formed in the stator variables assuming the series-parallel winding connection and transformed into the rotor reference frame using extended Clarke's and Park's transformation matrix. A discrete-time equivalent of the designed model is formed based on the linear time-varying systems approach, considering the electrical angular velocity time-varying parameter with a defined integral. The discrete-time model is transformed into the stator reference frame to maximize the persistence of input signals. The fault relevance diagnostics are then realized based on the recursive parametric estimation of the discrete-time model. In addition, one chapter is dedicated to the control system description since the short circuits may affect state variables differently depending on the control system architecture and tuning. The experimental validation of the presented ideas follows at the end of each chapter.
|
|
|
Design of a fault-tolerant control system for a self-balancing two-wheel vehicle
Matějásko, Michal ; Zouhar, František (oponent) ; Grepl, Robert (vedoucí práce)
This thesis deals with the design of a new fault-tolerant control system for a self-balancing two-wheel vehicle of the Segway type. The original vehicle system is subject to a risk analysis of its components. Based on the results, new safety measures are suggested for the system. A new control system topology is designed, consisting of two independent control units, redundant sensors and a voter. Software for the control units integrating fault-detection algorithms and a control outputs switching mechanism has been developed. Two mathematical models of different complexities for the vehicle are presented and then used in HIL testing of the new control system. The whole design of the system was done using Rapid Control Prototyping tools.
|
|
|
Umělá inteligence na platrofmě nVIDIA Jetson
Batelka, Lukáš ; Kozovský, Matúš (oponent) ; Blaha, Petr (vedoucí práce)
Cílem této bakalářské práce je vytvoření, naučení a implementace umělé neuronové sítě ve vestavném zařízení NVIDIA Jetson Nano. V první části práce je popsán současný stav implementace umělé inteligence ve vestavných zařízeních. Následující část popisuje nástroje pro vývoj umělých neuronových sítí a možnosti jejich implementace v zařízení. Tyto nástroje jsou dále v práci použity pro vytvoření a natrénování umělé neuronové sítě, která má za cíl detekovat poruchu v předzpracovaných datech z měření na synchronním elektromotoru. Nakonec je popsán způsob provedené optimalizace natrénované neuronové sítě. Dosažené výsledky jsou shrnuty v závěru práce.
|
|
|
Algoritmy monitorování a diagnostiky pohonů se synchronními motory
Otava, Lukáš ; Glasberger, Tomáš (oponent) ; Lettl, Jiří (oponent) ; Václavek, Pavel (vedoucí práce)
Pohony se synchronními motory s permanentními magnety jsou stále častěji využívány v široké oblasti aplikací. Tyto pohony však trpí nežádoucími poruchami. Disertační práce se proto zaměřuje na poruchu vinutí třífázového motoru a na poruchy senzorů regulační smyčky pohonu. Práce prezentuje model synchronního motoru s poruchou typu mezizávitový zkrat jedné fáze. Je provedena analýza průběhu elektrických a mechanických veličin motoru během působení poruchy. Model byl verifikován pomocí měření na testovací platformě průmyslového synchronního motoru s emulovanou poruchou. Následující část práce shrnuje algoritmy pro detekci mezizávitového zkratu uvnitř jednoho fázového vinutí. Nejprve jsou ověřeny konvenční metody pracující na základě analýz statorového napětí a rezidua statorových proudů. Následují tři autorem vytvořené algoritmy detekce poruchy, které využívají rozšířený Kalmanův filtr společně s modifikovaným modelem motoru. Je popsána implementace algoritmů na mikrokontroléru a jsou vyhodnoceny experimentální výsledky detekce poruchy vinutí s emulovanou poruchou za různých situací. Algoritmy ověření funkce senzorů regulační smyčky PMSM motoru, popsané dále, doplňují detekci poruchy vinutí. Poslední kapitola spojuje algoritmy detekce poruchy vinutí a detekce poruchy senzorů, a tím vytváří celkový diagnostický algoritmus poruchy pohonu.
|
|
|
Fault relevance diagnostics of the PMSM under the inter-turn short circuit fault
Zezula, Lukáš ; Václavek, Pavel (oponent) ; Blaha, Petr (vedoucí práce)
This thesis describes the mathematical modeling of a permanent magnet synchronous motor under a stator winding's inter-turn short circuit fault, the discretization of obtained model, and the model-based fault relevance diagnostics. A description of a shorted machine is formed in the stator variables assuming the series-parallel winding connection and transformed into the rotor reference frame using extended Clarke's and Park's transformation matrix. A discrete-time equivalent of the designed model is formed based on the linear time-varying systems approach, considering the electrical angular velocity time-varying parameter with a defined integral. The discrete-time model is transformed into the stator reference frame to maximize the persistence of input signals. The fault relevance diagnostics are then realized based on the recursive parametric estimation of the discrete-time model. In addition, one chapter is dedicated to the control system description since the short circuits may affect state variables differently depending on the control system architecture and tuning. The experimental validation of the presented ideas follows at the end of each chapter.
|
|
|
Algoritmy monitorování a diagnostiky pohonů se synchronními motory
Otava, Lukáš ; Glasberger, Tomáš (oponent) ; Lettl, Jiří (oponent) ; Václavek, Pavel (vedoucí práce)
Pohony se synchronními motory s permanentními magnety jsou stále častěji využívány v široké oblasti aplikací. Tyto pohony však trpí nežádoucími poruchami. Disertační práce se proto zaměřuje na poruchu vinutí třífázového motoru a na poruchy senzorů regulační smyčky pohonu. Práce prezentuje model synchronního motoru s poruchou typu mezizávitový zkrat jedné fáze. Je provedena analýza průběhu elektrických a mechanických veličin motoru během působení poruchy. Model byl verifikován pomocí měření na testovací platformě průmyslového synchronního motoru s emulovanou poruchou. Následující část práce shrnuje algoritmy pro detekci mezizávitového zkratu uvnitř jednoho fázového vinutí. Nejprve jsou ověřeny konvenční metody pracující na základě analýz statorového napětí a rezidua statorových proudů. Následují tři autorem vytvořené algoritmy detekce poruchy, které využívají rozšířený Kalmanův filtr společně s modifikovaným modelem motoru. Je popsána implementace algoritmů na mikrokontroléru a jsou vyhodnoceny experimentální výsledky detekce poruchy vinutí s emulovanou poruchou za různých situací. Algoritmy ověření funkce senzorů regulační smyčky PMSM motoru, popsané dále, doplňují detekci poruchy vinutí. Poslední kapitola spojuje algoritmy detekce poruchy vinutí a detekce poruchy senzorů, a tím vytváří celkový diagnostický algoritmus poruchy pohonu.
|
|
|
Umělá inteligence na platrofmě nVIDIA Jetson
Batelka, Lukáš ; Kozovský, Matúš (oponent) ; Blaha, Petr (vedoucí práce)
Cílem této bakalářské práce je vytvoření, naučení a implementace umělé neuronové sítě ve vestavném zařízení NVIDIA Jetson Nano. V první části práce je popsán současný stav implementace umělé inteligence ve vestavných zařízeních. Následující část popisuje nástroje pro vývoj umělých neuronových sítí a možnosti jejich implementace v zařízení. Tyto nástroje jsou dále v práci použity pro vytvoření a natrénování umělé neuronové sítě, která má za cíl detekovat poruchu v předzpracovaných datech z měření na synchronním elektromotoru. Nakonec je popsán způsob provedené optimalizace natrénované neuronové sítě. Dosažené výsledky jsou shrnuty v závěru práce.
|
|
|
Design of a fault-tolerant control system for a self-balancing two-wheel vehicle
Matějásko, Michal ; Zouhar, František (oponent) ; Grepl, Robert (vedoucí práce)
This thesis deals with the design of a new fault-tolerant control system for a self-balancing two-wheel vehicle of the Segway type. The original vehicle system is subject to a risk analysis of its components. Based on the results, new safety measures are suggested for the system. A new control system topology is designed, consisting of two independent control units, redundant sensors and a voter. Software for the control units integrating fault-detection algorithms and a control outputs switching mechanism has been developed. Two mathematical models of different complexities for the vehicle are presented and then used in HIL testing of the new control system. The whole design of the system was done using Rapid Control Prototyping tools.
|
|
|
Preliminaries of probabilistic hierarchical fault detection
Jirsa, Ladislav ; Pavelková, Lenka ; Dedecius, Kamil
The paper proposes a novel probabilistic fault detection and isolation (FDI) system that enables to evaluate dynamically the industrial system condition (health) at any level of its functional hierarchy. The investigated industrial system is considered as a set of interconnected individual components. Each component acts in its noisy environment as an imperfect participant, more or less dependent on neighbouring components and, in turn, influencing some others. The nature of the problem prevents us from expressing sufficiently hard propositions about the health of the system as a whole at once but we can observe and construct propositions at lower system hierarchies. These propositions (opinions) are combined at higher levels using the rules of probabilistic logic, retaining the ignorance and finally yielding a single opinion on the health of the whole monitored system.
|
host ::
RSS.